一种隧道供水管道监测装置及其监测方法与流程
1.本发明涉及管道监测技术领域，具体涉及一种隧道供水管道监测装置及其监测方法。
背景技术：
2.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道等。为了便于隧道内的用水，通常会在隧道内铺设相应供水管道。现有供水管漏水监测通常是通过人工现场排查，排查过程费时费力。
技术实现要素：
3.为解决上述问题，本发明提供了一种隧道供水管道监测装置及其监测方法。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种隧道供水管道监测装置，包括管道，所述相邻管道之间设置有衔接管，所述衔接管上安装有用于监测水体流量的流量计，所述管道的出水端安装有第一固定套管，管道的进水端安装有第二固定套管，所述第一固定套管的出水侧设置有一圆槽，圆槽的台阶处开设有用于容纳伸缩管的环形凹槽，所述第一固定套管的外侧壁上沿圆周均匀开设有安装槽，所述安装槽的侧壁上沿轴向开设有用于避空牵引绳的通孔，所述圆槽的台阶处沿圆周开设有第一插接槽；
6.所述第二固定套管与第一插接槽水平相对的位置出开设有第二插接槽，导向杆两端插接于第一插接槽与第二插接槽中，所述第二固定套管进水侧的内腔侧壁上设置有一环型磁铁，所述第二固定套管与通孔相对应的位置还设置有槽轮；
7.所述圆槽中设置有一滑动环，所述滑动环滑动连接于导向杆上且其朝向磁铁的壁形状与第二固定套管进水侧内腔侧壁上磁铁的形状相匹配，所述圆槽的侧壁上设置有多组电磁插销，所述滑动环与电磁插销相对应位置的侧壁上开设有卡槽，所述滑动环通过电磁插销固定于圆槽内，所述环形凹槽内设置有一伸缩管，所述伸缩管的一端密封固定于环形凹槽底部，另一端密封固定于滑动环上，所述安装槽内安装有收卷机构，所述牵引绳一端连接收卷机构，另一端穿出通孔绕过对应位置的槽轮并固定于滑动环的外侧壁上。
8.进一步的，所述第一固定套管与第二固定套管均通过螺栓分别固定于管道的出水端与进水端，所述衔接管两端通过螺栓、螺母分别与管道及第一固定套管、第二固定套管固定连接。
9.进一步的，所述第一固定套管与第二固定套管的进水侧均呈外大内小的喇叭状。
10.进一步的，所述磁铁的外侧壁上还设置有一层橡胶层。
11.进一步的，所述电磁插销至少设置两组。
12.进一步的，所述衔接管与第一固定套管之间及衔接管与第二固定套管之间均设置有环形橡胶圈。
13.进一步的，所述管道内壁与第一固定套管外壁之间也设置有一密封橡胶圈。
14.本发明进一步提供了一种隧道供水管道监测方法，包括以下步骤：
15.1)通过管道两端的流量计分别监测各管道进、出水端的流量；
16.2)计算各管道两端的流量差，判断各管道两端的流量差是否大于第一预设阈值；
17.3)当某管道两端的流量差大于第一预设阈值时，该管道出水端第一固定套管上的电磁插销从滑动环上卡槽抽出，收卷机构进行收卷，滑动环在牵引绳的带动下沿导向杆朝磁铁移动，磁铁与滑动环接触后通过磁力吸附固定；
18.4)定位流量差大于第一预设阈值管道出水端的流量计，计算与其相邻两流量计上的流量差，并判断计算出的流量差是否大于第二预设阈值；若是，则判定流量差大于第一预设阈值的该管道发生泄漏；若否，则判定流量差大于第一预设阈值管道出水侧的衔接管发生泄漏。
19.进一步的，步骤4)中管道发生泄漏的情况包括：a)管道发生泄漏；b)位于管道进水侧的衔接管与该管道的连接处发生泄漏。
20.进一步的，步骤4)中衔接管发生泄漏的情况包括：a)衔接管发生泄漏；b)流量差大于第一预设阈值管道与衔接管的连接处发生泄漏。
21.本发明的有益效果在于：
22.本发明提供的隧道供水管道监测装置不仅能够实现管道泄漏的检测，还可以定位出发生泄漏的管道，便于维修人员的后期维修工作，适宜进一步推广应用。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；(其中箭头表示水流方向)
24.图2为滑动环与磁铁相抵接状态下的剖视图；
25.图3为滑动环与磁铁相抵接状态下的示意图；
26.图4为衔接管、第一固定套管及第二固定套管的配合示意图；
27.图5为本发明第二固定套管侧的局部示意图；
28.图6为为本发明第一固定套管侧的局部示意图；
29.图7第二固定套管的结构示意图；
30.图8为第一固定套管的结构示意图。
31.附图中标号名称如下：
32.管道-1；衔接管-2；流量计-3；第一固定套管-4；第二固定套管-5；导向杆-6；磁铁-7；滑动环-8；电磁插销-9；伸缩管-10；收卷机构-11；槽轮-12；牵引绳-13；圆槽-41；环形凹槽-42；安装槽-43；通孔-44；第一插接槽-45；第二插接槽-51。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.参照附图1所示，一种隧道供水管道监测装置，监测装置与外部控制系统电性连接，其包括管道1，相邻管道1之间设置有衔接管2，衔接管2上安装有用于监测水体流量的流
量计3，其中，流量计3检测到的数据通过有线或无线通讯模块发送至外部的控制系统。管道1的出水端安装有第一固定套管4，管道1的进水端安装有第二固定套管5。第一固定套管4与第二固定套管5的进水侧均呈外大内小的喇叭状，该种设置能够起到引导水体流向的作用。
35.参照附图8所示，第一固定套管4的出水侧设置有一圆槽41，圆槽41的台阶处开设有用于容纳伸缩管10的环形凹槽42，第一固定套管4的外侧壁上沿圆周均匀开设有安装槽43，安装槽43的侧壁上沿轴向开设有用于避空牵引绳13的通孔44，圆槽41的台阶处沿圆周开设有第一插接槽45。
36.参照附图7所示，第二固定套管5与第一插接槽45水平相对的位置出开设有第二插接槽51，导向杆6两端插接于第一插接槽45与第二插接槽51中，第二固定套管5进水侧的内腔侧壁上设置有一环型磁铁7，第二固定套管5与通孔44相对应的位置还设置有槽轮12，槽轮12通过中部转轴转动连接于第二固定套管5上。
37.参照附图1与4所示，圆槽41中设置有一滑动环8，其中，滑动环8可选用表面涂有防腐涂料的钢制件；滑动环8也可选用塑料件，塑料件朝向朝向磁铁7的侧壁上设置有可被磁铁吸附的金属层，金属层表面可进一步涂覆防腐涂层。滑动环8滑动连接于导向杆6上且其朝向磁铁7的壁形状与第二固定套管5进水侧内腔侧壁上磁铁7的形状相匹配，圆槽41的侧壁上设置有多组电磁插销9，其中，电磁插销9至少设置两组，且电磁插销9沿圆槽41的侧壁均匀设置。滑动环8与电磁插销9相对应位置的侧壁上开设有卡槽，滑动环8通过电磁插销9固定于圆槽41内，环形凹槽42内设置有一伸缩管10，伸缩管10的一端密封固定于环形凹槽42底部，另一端密封固定于滑动环8上，安装槽43内安装有收卷机构11，牵引绳13一端连接收卷机构11，另一端穿出通孔44绕过对应位置的槽轮12并固定于滑动环8的外侧壁上。(参照附图1)由于水流方向向左，将收卷机构11设置在位于管道出水侧的第一固定套管4内，可以防止水体冲刷收卷机构11。
38.其中，收卷机构11可选用发条机构，其中发条中部固定于安装槽43内，发条末端连接牵引绳13，当电磁插销9从滑动环8卡槽内抽出时，滑动环8在发条的带动下朝磁铁7移动，并将伸缩管10从环形凹槽42内拉出，当滑动环8与磁铁7接触时通过磁力吸合。该种方式可实现相邻两管道1间的连接。当衔接管2部位发生泄漏时，可通过上述方式实现两管道1的连接，进行应急使用。当使用完后，可将滑动环8重新推入圆槽41中再控制电磁插销9插入滑动环8侧壁的卡槽内实现固定，以实现循环多次使用。收卷机构11还可选用电机及卷线辊牵拉牵引绳13。此外，本发明提供的装置为可拆卸装置，可以安装于传统的管道上进行使用，适配性较强。
39.参照附图1-3所示，第一固定套管4与第二固定套管5均通过螺栓分别固定于管道1的出水端与进水端，衔接管2两端通过螺栓、螺母分别与管道1及第一固定套管4、第二固定套管5固定连接。
40.作为进一步改进的，磁铁7的外侧壁上还设置有一层橡胶层(附图中未给出)，当滑动环8与磁铁7通过磁力吸附时对橡胶层进行挤压，该种设置可以提升第二固定套管5、滑动环8抵接的密封性。
41.作为进一步改进的，衔接管2与第一固定套管4之间以及衔接管2与第二固定套管5之间均设置有环形橡胶圈(附图中未给出)；以提升衔接管2两端连接的密封性。
42.作为进一步改进的，管道1内壁与第一固定套管4外壁之间也设置有一密封橡胶圈
(附图中未给出)；以提升第一固定套管4与管道1安装的密封性，防止水体进入到安装槽43中。
43.本实施例进一步提供了一种隧道供水管道监测方法，包括以下步骤：
44.1)通过管道1两端的流量计3分别监测各管道1进、出水端的流量；
45.2)计算各管道1两端的流量差(此处流量差为管道的进水流量减去管道的出水流量)，判断各管道1两端的流量差是否大于第一预设阈值；在同一管道两端的流量基本相同，仅存在较小的波动误差，当进水流量明显大于出水流量时，此时则可能发生了管道泄漏，故通过比较管道两端的流量差可以判断该管道是否发生泄漏。
46.3)当某管道1两端的流量差大于第一预设阈值时，该管道1出水端第一固定套管4上的电磁插销9从滑动环8上卡槽抽出，收卷机构11进行收卷，滑动环8在牵引绳13的带动下沿导向杆6朝磁铁7移动，磁铁7与滑动环8接触后通过磁力吸附固定；即，使流量差大于第一预设阈值管道1出水侧的滑动环8与第二固定套管5连接。
47.滑动环8与第二固定套管5连接后，此时管道1出水侧衔接管2上基本不会有读数，因为此时第一固定套管4流出的水是通过伸缩管10与滑动环8流入到第二固定套管5中。因此，本发明读取无读数流量计3左右相邻的两个流量计3上的流量数据并计算流量差，若计算出的流量差恢复了正常(即计算出的流量差小于第二预设阈值)，此时即可判定是管道1出水侧的衔接管2发生了泄露(因为滑动环8与第二固定套管5连接，相当于修复了泄露的衔接管2，因此计算出的流量差数据恢复了正常)；若，计算出的流量差是大于第二预设阈值(即水管还处于泄露状态没有恢复正常)，此时即可判断是管道1发生泄漏(在排除掉出水侧衔接管2泄漏时，此时只可能是流量差大于第一预设阈值管道1发生了泄漏)。
48.4)定位流量差大于第一预设阈值管道1出水端的流量计3，计算与其相邻两流量计3上的流量差，并判断计算出的流量差是否大于第二预设阈值；若是，则判定流量差大于第一预设阈值的该管道1发生泄漏；若否，则判定流量差大于第一预设阈值管道1出水侧的衔接管2发生泄漏。
49.其中，管道1发生泄漏的情况包括：a)管道1发生泄漏；b)位于管道1进水侧的衔接管2与该管道1的连接处发生泄漏。衔接管2发生泄漏的情况包括：a)位于流量差大于第一预设阈值管道1出水侧衔接管2发生泄漏；b)流量差大于第一预设阈值管道1与其出水侧衔接管2的连接处发生泄漏。上述，第一阈值与第二阈值是基于供水管正常供水时监控得到的流量差，并在该基础上乘以偏差系数(该系数为经验值)获得。
50.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种隧道供水管道监测装置，包括管道(1)，其特征在于，所述相邻管道(1)之间设置有衔接管(2)，所述衔接管(2)上安装有用于监测水体流量的流量计(3)，所述管道(1)的出水端安装有第一固定套管(4)，管道(1)的进水端安装有第二固定套管(5)，所述第一固定套管(4)的出水侧设置有一圆槽(41)，圆槽(41)的台阶处开设有用于容纳伸缩管(10)的环形凹槽(42)，所述第一固定套管(4)的外侧壁上沿圆周均匀开设有安装槽(43)，所述安装槽(43)的侧壁上沿轴向开设有用于避空牵引绳(13)的通孔(44)，所述圆槽(41)的台阶处沿圆周开设有第一插接槽(45)；所述第二固定套管(5)与第一插接槽(45)水平相对的位置出开设有第二插接槽(51)，导向杆(6)两端插接于第一插接槽(45)与第二插接槽(51)中，所述第二固定套管(5)进水侧的内腔侧壁上设置有一环型磁铁(7)，所述第二固定套管(5)与通孔(44)相对应的位置还设置有槽轮(12)；所述圆槽(41)中设置有一滑动环(8)，所述滑动环(8)滑动连接于导向杆(6)上且其朝向磁铁(7)的壁形状与第二固定套管(5)进水侧内腔侧壁上磁铁(7)的形状相匹配，所述圆槽(41)的侧壁上设置有多组电磁插销(9)，所述滑动环(8)与电磁插销(9)相对应位置的侧壁上开设有卡槽，所述滑动环(8)通过电磁插销(9)固定于圆槽(41)内，所述环形凹槽(42)内设置有一伸缩管(10)，所述伸缩管(10)的一端密封固定于环形凹槽(42)底部，另一端密封固定于滑动环(8)上，所述安装槽(43)内安装有收卷机构(11)，所述牵引绳(13)一端连接收卷机构(11)，另一端穿出通孔(44)绕过对应位置的槽轮(12)并固定于滑动环(8)的外侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述第一固定套管(4)与第二固定套管(5)均通过螺栓分别固定于管道(1)的出水端与进水端，所述衔接管(2)两端通过螺栓、螺母分别与管道(1)及第一固定套管(4)、第二固定套管(5)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述第一固定套管(4)与第二固定套管(5)的进水侧均呈外大内小的喇叭状。4.根据权利要求1所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述磁铁(7)的外侧壁上还设置有一层橡胶层。5.根据权利要求1所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述电磁插销(9)至少设置两组。6.根据权利要求1所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述衔接管(2)与第一固定套管(4)之间及衔接管(2)与第二固定套管(5)之间均设置有环形橡胶圈。7.根据权利要求6所述的一种隧道供水管道监测装置，其特征在于，所述管道(1)内壁与第一固定套管(4)外壁之间也设置有一密封橡胶圈。8.一种隧道供水管道监测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过管道(1)两端的流量计(3)分别监测各管道(1)进、出水端的流量；2)计算各管道(1)两端的流量差，判断各管道(1)两端的流量差是否大于第一预设阈值；3)当某管道(1)两端的流量差大于第一预设阈值时，该管道(1)出水端第一固定套管(4)上的电磁插销(9)从滑动环(8)上卡槽抽出，收卷机构(11)进行收卷，滑动环(8)在牵引绳(13)的带动下沿导向杆(6)朝磁铁(7)移动，磁铁(7)与滑动环(8)接触后通过磁力吸附固
定；4)定位流量差大于第一预设阈值管道(1)出水端的流量计(3)，计算与其相邻两流量计(3)上的流量差，并判断计算出的流量差是否大于第二预设阈值；若是，则判定流量差大于第一预设阈值的该管道(1)发生泄漏；若否，则判定流量差大于第一预设阈值管道(1)出水侧的衔接管(2)发生泄漏。9.根据权利要求8所述的一种隧道供水管道监测方法，其特征在于，步骤4)中管道(1)发生泄漏的情况包括：a)管道(1)发生泄漏；b)位于管道(1)进水侧的衔接管(2)与该管道(1)的连接处发生泄漏。10.根据权利要求8所述的一种隧道供水管道监测方法，其特征在于，步骤4)中衔接管(2)发生泄漏的情况包括：a)衔接管(2)发生泄漏；b)流量差大于第一预设阈值管道(1)与衔接管(2)的连接处发生泄漏。
技术总结
本发明涉及管道检测技术领域，具体涉及一种隧道供水管道监测装置及其监测方法，该装置包括管道，所述相邻管道之间设置有衔接管，所述衔接管上安装有用于监测水体流量的流量计，所述管道的出水端安装有第一固定套管，管道的进水端安装有第二固定套管，所述第一固定套管的出水侧设置有一圆槽，圆槽的台阶处开设有用于容纳伸缩管的环形凹槽，所述第一固定套管的外侧壁上沿圆周均匀开设有安装槽，所述安装槽的侧壁上沿轴向开设有用于避空牵引绳的通孔，所述圆槽的台阶处沿圆周开设有第一插接槽；本发明提供的隧道供水管道监测装置不仅能够实现管道泄漏的检测，还可以定位出发生泄漏的管道，便于维修人员的后期维修工作，适宜进一步推广应用。推广应用。推广应用。
